JPS625629A - Solid electrolytic capacitor - Google Patents
Solid electrolytic capacitorInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明（は固体電解コンデンサに関するものであり、さ
らに詳しく言えば樹脂外装形メンタル固体電解コンデン
サの耐湿特性向上に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to solid electrolytic capacitors, and more specifically, to improving the moisture resistance of resin-clad mental solid electrolytic capacitors.
従来の技術 従来の樹脂外装形タンタル固体電解コンデンサ。Conventional technology Conventional resin-clad tantalum solid electrolytic capacitor.
例えばディップメンタル固体電解コンデンサは。For example, dip mental solid electrolytic capacitors.
第２図に示すような構成である。すなわち、タンタル粉
末を成形・焼結し陽極酸化により誘電体酸化皮膜を形成
し、さらに電解質である二酸化マンガン、陰極集電体で
あるカーボン、銀ペイント層。The configuration is as shown in FIG. That is, a dielectric oxide film is formed by molding and sintering tantalum powder and anodizing it, and then manganese dioxide as an electrolyte, carbon as a cathode current collector, and a silver paint layer.
半田層を順次積層してなるコンデンサ素子１を。A capacitor element 1 is formed by sequentially laminating solder layers.
先ず粘度の低い合成樹脂２で第１外装を施し、芒らに、
合成樹脂３による本外装を施して完成している。４げリ
ード線である。δらに、ディップタンタル固体電解コン
デンサの要部を第３図に示した。５はタンタル金属であ
り、その上に陽極酸化により誘電体酸化皮膜６が形成さ
れている。σらに、電解質である二酸化マンガン７が積
層され。First, apply the first exterior with a synthetic resin 2 with low viscosity, and then apply it to the awn.
It is completed with a main exterior made of synthetic resin 3. This is the 4th lead wire. Figure 3 shows the main parts of a dip tantalum solid electrolytic capacitor. 5 is tantalum metal, on which a dielectric oxide film 6 is formed by anodic oxidation. Manganese dioxide 7, which is an electrolyte, is layered on σ and the like.
カーボン層や銀ペイント層などからなる陰極集電体８が
形成されている。なお、外装樹脂層は省略した。A cathode current collector 8 made of a carbon layer, a silver paint layer, etc. is formed. Note that the exterior resin layer was omitted.
発明が解決しようとする問題点
このような従来のタンタル固体電解コンデンサの静電容
量に、誘電体酸化皮膜らの二酸化マンガン層７に被われ
ている部分９により生じる。一方一メンタル固体電解コ
ンデンサは、基幹となっているタンタルが極めて微細な
粉末から構成されτおり、固体電解質である二酸化マン
ガンが、誘電体酸化皮膜６の全域に亘って付着されるこ
とは不可能であり、誘電体酸化皮膜６の二酸化マンガン
層７に被われない部分１０（非固体化領域と呼ぶ）が生
じる。各種の試験後、水分が侵入し、非固体化領域１０
に付着すると、水分が電解質として作用するため、静電
容量の増加現象となって表われるのである。Problems to be Solved by the Invention The electrostatic capacitance of such a conventional tantalum solid electrolytic capacitor is caused by the portion 9 of the dielectric oxide film covered with the manganese dioxide layer 7. On the other hand, in a single-mention solid electrolytic capacitor, tantalum, which is the backbone, is composed of extremely fine powder, and it is impossible for the solid electrolyte, manganese dioxide, to adhere to the entire area of the dielectric oxide film 6. Therefore, a portion 10 (referred to as a non-solidified region) of the dielectric oxide film 6 that is not covered with the manganese dioxide layer 7 is generated. After various tests, moisture entered and non-solidified area 10
When it adheres to the surface, water acts as an electrolyte, resulting in an increase in capacitance.
本発明にこのような問題点を解決するものであり、ディ
ップタイタル固体電解コンデンサを高湿度雰囲気中に配
置し、水分がコンデンサ素子内部に侵入したとしても静
電容量の増加現象が生じないディップタンタル固体電解
コンデンサを提供することを目的としている。The present invention is intended to solve these problems, and is a dip titanium solid electrolytic capacitor that is placed in a high humidity atmosphere and that does not cause an increase in capacitance even if moisture enters the inside of the capacitor element. The company aims to provide tantalum solid electrolytic capacitors.
問題点を解決するための手段
本発明は上記の問題点を解決するため、誘電体酸化皮膜
の二酸化マンガン層に被われない部分（非固体化領域）
に有機金属化合物層を形成させるものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention aims to solve the above-mentioned problems by reducing the portion of the dielectric oxide film that is not covered with the manganese dioxide layer (non-solidified region).
In this method, an organometallic compound layer is formed.
作用
本発明は上記した構成により、非固体化領域の金属層と
シランカフプリング剤が化学結合を伴って結合するため
、実質上非固体化領域が消滅したこととなり、水分が侵
入しても静電容量の増加現象は生じない。Effect of the present invention With the above-described configuration, the metal layer in the non-solidified region and the silane cuff pulling agent are bonded together with a chemical bond, so that the non-solidified region is virtually eliminated, and even if moisture enters, it remains static. No increase in capacitance occurs.
以下、非固体化領域の金属層とシランカシプリング剤と
の反応機構について詳細説明する。The reaction mechanism between the metal layer in the non-solidified region and the silane casing pulling agent will be described in detail below.
本発明に用いる有機金属化合物に、いわゆるシランカッ
プリング剤と称６れているものであυ、その基本化学構
造式は（１）式に示すようにケイ素を中心元素として２
分子内に２個以上の異った反応基を有する有機ケイ素化
合物である。The organometallic compound used in the present invention is a so-called silane coupling agent6, and its basic chemical structural formula is 2 with silicon as the central element, as shown in formula (1).
It is an organosilicon compound that has two or more different reactive groups in its molecule.
Ｒ−３ｉ＝（Ｒ’）、 −−９−０−０−１−−−
−−０，−（１）２種類の反応基のうち、Ｒは有機物質
材料（各種の合成樹脂など）と化学結合し得る官能基で
アリ。R-3i=(R'), --9-0-0-1---
-0, -(1) Of the two types of reactive groups, R is a functional group that can chemically bond with organic materials (such as various synthetic resins).
これらにはビニル基、エポキシ基、アクリル基。These include vinyl, epoxy, and acrylic groups.
アミノ基、メルカプト基などがある。また、他方の反応
基Ｒ′ハ無機物質材料（例えば、金属、金属酸化物、ガ
ラス、セラミック、無機フィラー等）と結合し得る官能
基であり、例えば、メトキシ基。These include amino groups and mercapto groups. The other reactive group R' is a functional group capable of bonding with an inorganic material (eg, metal, metal oxide, glass, ceramic, inorganic filler, etc.), such as a methoxy group.
エトキシ基、ハロゲン等である。すなわち、シランカワ
プリング剤は、有機物質と選択的に化学結合する官能基
と無機物質と選択的に化学結合する官能基との両方を単
分子内に備えているものであり、このシランカップリン
グ剤を介し℃有機物質と無機物質とを化学的に結合する
性質を有するものである。These include ethoxy groups and halogens. In other words, a silane coupling agent has in a single molecule both a functional group that selectively chemically bonds with an organic substance and a functional group that selectively chemically bonds with an inorganic substance. It has the property of chemically bonding an organic substance and an inorganic substance through an agent.
次に、シランカップリング剤を用いた場合の反応機構に
ついて説明する。すなわち、無機物質と選択的に化学結
合する官能基Ｒ′ は加水分解されてシラノールに変化
する。ここで生じたシラノールは、金属の表面に存在し
ている水酸基と脱水反応を起し、金属と酸素原子を介し
て化学結合する。Next, the reaction mechanism when using a silane coupling agent will be explained. That is, the functional group R' that selectively chemically bonds with an inorganic substance is hydrolyzed and converted into silanol. The silanol produced here undergoes a dehydration reaction with the hydroxyl groups present on the surface of the metal, and chemically bonds with the metal via oxygen atoms.
親油基、すなわち有機物質と選択的化学結合する官能基
Ｒは前述のようにビニル基、エポキシ基。The lipophilic group, that is, the functional group R that selectively chemically bonds with an organic substance, is a vinyl group or an epoxy group as described above.
アクリル基などであるため、二重結合が一重結合に変化
したり、エポキシ環が開環することなどにより、相手ポ
リマーの末端基と結合する。つマリ２第１図に示すよう
に、金属と有機物との間で（金属−〇−３ｉ−Ｒ−有機
物）
のように化学結合が生じ、金属と有機物がシランカップ
リング剤を介しτ化学結合するものである。Since it is an acrylic group, it binds to the end group of the other polymer by converting a double bond into a single bond or opening an epoxy ring. As shown in Figure 1, a chemical bond occurs between a metal and an organic substance as shown in (metal-〇-3i-R-organic substance), and the metal and organic substance form a τ chemical bond through a silane coupling agent. It is something to do.
このように金属にも有機物にも反応性のあるシラン力・
フプリング剤により非固体化領域に有機金属化合物層を
形成すれば、金属とシランカップリング剤が化学結合を
伴つτ結合するため実質的に非固体化領域が無くなるた
め、水分の侵入に伴う静電容量の増加現象が生じない。In this way, silane, which is reactive to metals and organic substances,
If an organometallic compound layer is formed in the non-solidified region using a flapping agent, the metal and the silane coupling agent will form a τ bond with a chemical bond, which will virtually eliminate the non-solidified region. No increase in capacitance occurs.
実施例
以下２本発明の一実施例として１ ｏｖ 、 １０／ｊ
Ｆのディップタンタル固体電解コンデンサについて述べ
る。Examples The following two examples of the present invention include 1 ov, 10/j
This article describes F dip tantalum solid electrolytic capacitors.
従来品Ａｉ通常の方法で作表した。すなわち。Conventional product Ai Tabulated using the usual method. Namely.
Ｔａ粉末を成形・焼結し化成により誘電体酸化皮膜を形
成し、硝酸マンガン水溶液の熱分解により固体電解質を
形成した後に外装を施して完成した。Ta powder was molded and sintered, a dielectric oxide film was formed by chemical conversion, a solid electrolyte was formed by thermal decomposition of an aqueous manganese nitrate solution, and an exterior was applied to complete the structure.
−古本発明品Ｂ［、従来と全く同じ方法により固体電解
質までを形成し、その後、シラン力・ンプリング剤を含
浸し外装を施しτ完成した。-Used invention product B [, up to the solid electrolyte was formed in exactly the same manner as the conventional method, and then impregnated with silane/sampling agent and packaged to complete τ.
この従来品人と本発明品Ｂを８５°Ｃ，９８１ＲＨの無
負荷状態で放置し、初期値に対し、６００時間、１００
０時間における静電容量の増加状態を比較検討した。そ
の結果を次表に示した。This conventional product and the product B of the present invention were left in an unloaded state at 85°C and 981RH, and the initial value was 600 hours and 100%
The state of increase in capacitance at 0 hours was compared and studied. The results are shown in the table below.
表
この表から明らかなように、従来品Ａにおいては、初期
静電容量値に対し、１０００時間後の静電容量値は３０
．６係増加している。一方１本発明品Ｂにおいては、わ
ずか１１．３％の増加にしかすぎない。なお、測定値は
、いずれの場合も１０（固の平均値である。Table As is clear from this table, in conventional product A, the capacitance value after 1000 hours was 30% compared to the initial capacitance value.
．． The number has increased by 6. On the other hand, in Invention Product B, the increase was only 11.3%. Note that the measured values are average values of 10 (solid) in all cases.
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、熱分解による固体電
解質層を形成した後にシランカップリング剤を含浸する
ことによυ実質的に非固体化領域を無くして静電容量変
化の少ないディップメンタル固体電解コンデンサが得ら
れ、その工業的価値は大なるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the present invention, a solid electrolyte layer is formed by thermal decomposition and then impregnated with a silane coupling agent, thereby substantially eliminating a non-solidified region and reducing capacitance changes. A dipmental solid electrolytic capacitor with a small amount of volume can be obtained, and its industrial value is great.
第１図は本発明によるシランカップリング剤の反応機構
を示す図、第２図は従来のディソフリンタル固体電解コ
ンデンサの断面図２第３図はコンデンサ素子の要部を示
す断面図である。
１・・・・・・コンデンサ素子、５・・・・・・タンタ
ル金属。
６・・・・・・誘電体酸化皮膜、７・・・・・・二酸化
マンガン層。
１０・・・・・・非固体化領域。
第２図FIG. 1 is a diagram showing the reaction mechanism of the silane coupling agent according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional Disofrintal solid electrolytic capacitor, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main parts of a capacitor element. 1...Capacitor element, 5...Tantalum metal. 6... Dielectric oxide film, 7... Manganese dioxide layer. 10...Non-solidified area. Figure 2
Claims (4)
有機金属化合物層を形成したことを特徴とする固体電解
コンデンサ。(1) A solid electrolytic capacitor characterized in that an organometallic compound layer is formed on a dielectric oxide film that is not covered with a solid electrolyte.
徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体電解コンデン
サ。(2) The solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal element of the organometallic compound is Si.
３で表わされるものである特許請求の範囲第２項記載の
固体電解コンデンサ。(3) The organometallic compound has the general formula, R-Si≡(R')_
3. The solid electrolytic capacitor according to claim 2, which is represented by 3.
基、メルカプト基の中から選ばれた１つであり、Ｒ′が
メトキシ基、エトキシ基、ハロゲンの中から選ばれた１
つであることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
固体電解コンデンサ。(4) R is one selected from vinyl group, epoxy group, acrylic group, amino group, and mercapto group, and R' is one selected from methoxy group, ethoxy group, and halogen.
A solid electrolytic capacitor according to claim 3, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60145566A JPS625629A (en) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | Solid electrolytic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60145566A JPS625629A (en) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | Solid electrolytic capacitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625629A true JPS625629A (en) | 1987-01-12 |
Family
ID=15388087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60145566A Pending JPS625629A (en) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | Solid electrolytic capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625629A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001006982A (en) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Showa Denko Kk | Electrolytic capacitor, electrode therefor, and their manufacture |
| CN102479620A (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 三洋电机株式会社 | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing solid electrolytic capacitor |
-
1985
- 1985-07-02 JP JP60145566A patent/JPS625629A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001006982A (en) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Showa Denko Kk | Electrolytic capacitor, electrode therefor, and their manufacture |
| CN102479620A (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 三洋电机株式会社 | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing solid electrolytic capacitor |
| JP2012119427A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing the same |
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